蠕变材料Ⅲ型准静态扩展裂纹尖场构造分析

采用弹粘塑性力学模型,对蠕变材料中Ⅲ型准静态扩展裂纹尖端场进行了渐近分析.在线性硬化条件下,裂纹尖端的应力和应变场具有相同的幂奇异性,奇异性指数由材料的粘性系数唯一确定.数值计算结果表明,材料的硬化系数主导裂尖场的分区构造,但二次塑性区对裂尖场的影响较小.材料的粘性主导裂纹尖端应力和应变场的强度,同时对裂尖场的构造有一定影响.当硬化系数为零时,裂尖场退化为粘弹性-理想塑性解.     

蠕变材料Ⅲ型准静态扩展裂纹尖端场构造分析

采用弹粘塑性力学模型,对蠕变材料中Ⅲ型准静态扩展裂纹尖端场进行了渐近分析.在线性硬化条件下,裂纹尖端的应力和应变场具有相同的幂奇异性,奇异性指数由材料的粘性系数唯一确定.数值计算结果表明,材料的硬化系数主导裂尖场的分区构造,但二次塑性区对裂尖场的影响较小.材料的粘性主导裂纹尖端应力和应变场的强度,同时对裂尖场的构造有一定影响.当硬化系数为零时,裂尖场退化为粘弹性-理想塑性解.     

斜坡失稳及其启程速度的折迭突变模型

临滑斜坡内聚集了巨大剪切形变能,坡体临滑释放的形变能大于滑带岩体破裂、贯通所需能量的部分,将转变成滑体弹冲剧发的动能.将坡体视为变形体,计算了重力作用下简化坡体模型的剪切形变能,计入滑带厚度,建立斜坡失稳的折迭突变模型,对滑体启动方式进行分析.研究表明,当坡体剪切刚度k小于滑带锁固段岩体抗剪力曲线软化段拐点处刚度|Q'(u1)|,即系统刚度比K=k-Q1(ut)<1时,滑动为剧动式滑坡.给出了滑体弹冲的动能表达式,由此得到的滑体弹冲剧发速度、加速度关系表明,滑体的启程弹冲效应与滑体规模成反比,给出剧动式滑体启程速度的算例.用格林公式证明了临滑坡体剪切形变能释放量,可以用折迭突变模型中的几何图形来表示.当参数变化使系统剐度比K=k-Q1(ut)≥1时,所建立的突变模型可以对缓动式滑坡进行描述.     

滚动轴承差动滑动分析

研究滚动轴承的滚动体在轴微幅摆动时所产生的差动滑动。分析滚体与内圈接触部分的相对滑动量。结果表明，滑动区域和粘差区域的大小与摩擦系数关系密切。其相对滑动量要大于或等于切向力产生的相对滑动量。     

幂硬化材料中扩展裂纹尖端场的弹粘塑性分析

采用弹粘塑性力学模型,对扩展裂纹尖端的应力和应变场进行了渐近分析.假定应力和应变都具有r-δ(0<δ<1/2)的奇异性,推导出一种率敏感型的本构关系.通过量级分析,讨论了弹性、塑性及粘性三者的匹配条件.对Ⅲ型裂纹进行了具体的分析和计算,讨论了解的性质随各材料参数的变化规律.通过对动态解与准静态解的比较,表明了两者的统一性.当硬化系数为零时,本文的解便退化为Hui和Riedel的粘弹性解.     

赣中安福煤田重力滑覆构造带变形岩石的显微构造研究

安福重力滑覆构造带中变形岩石的显微构造反映了:(1)该构造带变形的温压具有中间高两侧低的特点;(2)北缘滑覆带的三条断层变形的温压自北向南依次增高;(3)石英C轴组构具有“不完全小圆环带加点极密”的特点。这些证据说明了该区在近南北向应力作用下发生了多次重力滑覆。     

结构弹塑性应力分析的弹性试验模型

材料的塑性表现是弹性表现的延续和发展,二者在物理与力学性质上既有密切的联系,又各有不同．以弹塑性力学的模型理论和塑性力学形变理论的相似方程为基础,根据塑性模型理论以及原型材料的广义应力σi与广义应变εi曲线的关系,提出了以弹性解为原始数据,将其转换为不同塑性变形程度的弹塑性应力分析的弹性试验模型,并讨论了弹性与塑性应力转换的计算方法．     

皖北前岭煤矿瓦斯动力现象的基本特征

总结分析了皖北前岭煤矿煤与瓦斯突出现象及其基本特征,确定了同一井田在煤层瓦斯含量等相近的条件下,煤体结构的破碎是影响煤与瓦斯突出的主要因素。提出了在煤层滑褶构造区,滑褶构造体的前端应是因局部残余构造应力集中和煤层增厚而成为煤与瓦斯的强突出区。     

双材料界面I型裂纹尖端的弹粘塑性场

考虑裂纹尖端的奇异性,建立了双材料界面准静态扩展裂纹尖端的弹粘塑性控制方程.引入界面裂纹尖端的位移势函数和边界条件,对刚性-弹粘塑性I型界面裂纹进行了数值分析,求得了界面裂纹尖端应力应变场,并讨论了界面裂纹尖端场随各影响参数的变化规律.计算结果表明,粘性效应是研究界面扩展裂纹尖端场时的一个主要因素,界面裂纹尖端为弹粘性场,其场受材料的粘性系数和奇异性指数控制.     

双材料界面Ⅰ型裂纹尖端的弹粘塑性场

考虑裂纹尖端的奇异性,建立了双材料界面准静态扩展裂纹尖端的弹粘塑性控制方程.引入界面裂纹尖端的位移势函数和边界条件,对刚性-弹粘塑性Ⅰ型界面裂纹进行了数值分析,求得了界面裂纹尖端应力应变场,并讨论了界面裂纹尖端场随各影响参数的变化规律.计算结果表明,粘性效应是研究界面扩展裂纹尖端场时的一个主要因素,界面裂纹尖端为弹粘性场,其场受材料的粘性系数和奇异性指数控制.     

双材料界面Ⅱ型扩展裂纹尖端的弹粘塑性场

双材料界面中材料粘性效应的存在,粘性效应对界面裂纹尖端场的分布和对界面本身性能的变化起着重要的影响.考虑裂纹尖端的奇异性,建立了双材料界面扩展裂纹尖端的弹粘塑性控制方程.引入界面裂纹尖端的位移势函数和边界条件,对刚性——弹粘塑性界面Ⅱ型界面裂纹进行了数值分析,求得了界面裂纹尖端应力应变场,并讨论了界面裂纹尖端场随各影响参数的变化规律.计算结果表明,粘性效应是研究界面扩展裂纹尖端场时的一个主要因素,界面裂纹尖端为弹粘性场,其场受材料的粘性系数、马赫数和奇异性指数控制.     

三峡泄滩滑坡滑动带土的Singh-mitchell蠕变方程

三峡古滑坡的变形和长期稳定的控制性因素在于滑动带土的力学特性的强度损伤积累和时间效应。为了滑坡建模和稳定数值分析的需要，进行了泄滩滑坡体滑动带土的三轴排水蠕变试验研究，给出了排水条件下粘性土的Singh-mitchell蠕变方程，其中应力-应变关系采用指数函数，应变-时间关系采用幂函数。该方程参数少，能够较好的拟合试验曲线。     

关于重力失衡与地震成因机制关系的探讨

对地震机制的传统理论提出了质疑,认为6 500万年前的白垩纪末,地球被撞击形成了青藏高原等地形地貌及地质构造,地球产生了巨大形变,造山运动、地质构造是地球被撞击形变的结果.现今的地震是地球自转遵循角动能矩守恒过程中对形变部位的修复,也就是由地质构造围限的单元体漂浮在地幔或软流层上重力失衡的结果,或者说,漂浮在地幔或软流层上的地质体下陷对岩浆挤压引起地壳破裂而发生的震动.深部地震、火山喷发、大陆微小漂移等现象均能验证重力失衡是地震的成因机制.     

多相热流体系统中的重力无关性准则

微重力多相热流体动力学是在航天(尤其是载人航天)事业快速发展推动下形成的一门新兴交叉学科,研究空间微、小重力环境中多相热流体体系的流动、传热与传质等基本规律及其应用,重力效应是关注的核心课题。本文系统分析和评述了多相热流体系统中重力无关性准则研究的主要进展,就基于主导作用力、流动沸腾中的单气泡行为以及气液两相环状流界面波和弹状流液泛现象等的3类重力无关性准则进行了详细的分析和讨论,以增强对其理论和/或经验基础的认识,进而开展更深入的研究,为航天应用多相热流体技术研发服务。同时,相关成果对地面常重力环境多相热流体系统(尤其是微通道多相热流体系统)相关技术应用也有着明确的指导意义。     

Ⅰ型扩展裂纹尖端的弹黏塑性场

为了研究粘性效应作用下的扩展裂纹尖端场，假设扩展裂纹尖端的人工粘性系数与塑性应变率的幂次成反比，推导出理想弹塑性材料的一种率敏感型本构关系．引入Airy应力函数，求出了裂纹尖端应力和应变场的控制方程．通过渐近分析。推导出了该模型下的本构方程．选取适当的特征参数，给出了边界条件，对控制方程通过双参数打靶，进行了数值计算，求得了裂纹尖端的应力应变场．由于在力学模型中考虑了材料的粘性效应，所得裂纹尖端场是局部自治的，结果中不含必须由远场条件确定的待定参数或系数．分析与计算结果表明粘性效应是裂纹尖端场的一个重要因素．     

高渗透压脆性岩石循环蠕变宏细观力学机理研究

高渗透压、围压及轴向循环静态加卸载共同作用下,脆性岩石循环蠕变力学特性对深部地下工程围岩稳定性评价有着重要意义;且岩石内部细观裂纹反向滑动及已扩展裂纹闭合恢复机理研究极为欠缺。本文基于轴向加载、围压与渗透压共同作用下岩石内部初始裂纹面正向滑动诱发的翼型裂纹扩展模型,引入轴向卸载、围压与渗透压共同作用下的初始裂纹面反向与静止滑动力学特性,解释了已扩展翼型裂纹的恢复机理,建立了一种考虑轴向加卸载、围压与渗透压共同作用下,初始裂纹面正向、反向或静止滑动的应力强度因子表达式。在此基础上,结合亚临界裂纹演化法则、裂纹与应变关系及Hooke-Kelvin模型,提出一种岩石内部高渗透压、外部围压与轴向循环加卸载,共同驱动翼型裂纹扩展、恢复作用下的循环蠕变宏细观力学模型,该模型描述了岩石完整的弹性、黏弹性、塑性变形行为。研究了高渗透压对初始裂纹面正向滑动与翼型裂纹扩展诱发的脆性岩石弹-黏-塑性应力-应变曲线影响,为弹-黏-塑性循环蠕变的应力、弹性模量参数选取提供依据。分析了高渗透压对初始裂纹面正向、反向、静止滑动与翼型裂纹扩展、恢复诱发的循环蠕变中黏弹性应变ε1ve、纯塑性应变ε1p及总应变ε1的影响。讨论了渗透压对弹性回弹应变、与已扩展裂纹恢复相关的塑性回弹应变、循环蠕变失效时间和失效应力的影响,并研究了围压对弹-黏-塑性循环蠕变应变的影响。研究结果为高渗透压地下工程围岩循环蠕变寿命评价与预测提供了一定帮助。     

鄂尔多斯盆地西南部延长组长7段重力流沉积特征

根据重力流的沉积理论,利用岩心、测井等资料,探讨鄂尔多斯盆地西南部延长组长7段重力流的沉积特征及其成因,并结合试油结果讨论重力流的地质意义。该区重力流沉积物可分为砂质碎屑流沉积物、液化流沉积物、滑塌岩和浊积岩,其中浊积岩最为发育。构造事件、沉积物力学平衡的破坏是形成该区重力流的主要原因,流体性质的变化促使了不同类型的重力流沉积的形成。     

肥城煤田滑动构造在矿井水害中的作用

总结了肥城煤田滑动构造的基本特征,深入地研究了滑动构造与矿井水害之间的关系．认为肥城煤田的滑动构造强化了五灰和奥灰之间的水力联系,造成了该煤田水文地质块段的东西差异性,同时,滑动构造还造成了煤田浅部和深部煤层底板隔水层厚度的变化,从而影响浅部和深部底板突水的概率．探讨了滑动构造与导高的关系,提出了应力溶蚀机理,揭示了滑动构造影响下的突水特点．     

一种软岩流变模型

为了描述工程软岩的复杂流变特性，提出了2种非线性元件－蠕变体（CYJ体）和裂隙塑性体（L体），并将它们和描述衰减蠕变特性的开尔文体（K体）、描述瞬弹性的虎克体（H体）及圣文南体（S体）相结合，得到了一种新的复合流变力学模型，并推导了其流变本构方程；讨论了该复合模型在恒应力条件下的蠕变特性及恒加载速率下的流变效应。研究结果表明：该模型不但能描述软岩在低应力时的弹性和粘弹性（稳定蠕变），而且能描述软岩在较高应力时的弹性、塑性、粘弹性和粘塑性（不稳定蠕变）。     

边坡稳定分析的颗粒流方法研究

传统的边坡稳定性分析采用刚塑性模型,事先假定滑动面,按极限平衡状态进行计算。滑移面的准确确定及参数选取对计算结果影响很大,此外土是一种散体材料,按采用连续性假设的弹性力学理论分析,在理论上矛盾。针对这一问题,采用颗粒流理论,给出了颗粒流模拟方法,首先对粘土试样的双轴试验进行了数值模拟,并结合摩尔-库仑破坏准则,得到细观参数对宏观特性的影响规律,然后模拟演示了粘性土坡在自重作用下变形破坏的全过程。模拟过程符合滑坡发生、发展、滑动的过程。说明了颗粒流方法模拟边坡变形破坏力学行为的可行性和优越性。